【文章內(nèi)容簡介】 位降深（755m），生產(chǎn)礦井水位降深（630m）F、F0——設(shè)計礦井開采面積（）, 生產(chǎn)礦井開采面積（）（2）地下水動力學公式為： Q=（2HM）M/（lgR0－lgr0） K——滲透系數(shù)（）。 M——煤系砂巖含水層厚度（48m）； r0——大井半徑（818m），r0=√F/√； R0——大井引用半徑（2740m），R0=10 S√K+ r0；2 計算結(jié)果：（1）， m3/h。 （2）。所以本礦井的首采區(qū)（東二采區(qū)） m3/h。第五節(jié) 煤塵、瓦斯、煤炭自燃情況瓦斯、煤塵與煤的自燃煤層瓦斯、煤塵、自然情況一覽表煤層序號瓦斯含量（CH4，m3/t）瓦斯突出危險性煤塵爆炸危險性煤的自燃112危險有不自燃不易自燃9～危險有不自燃很易自燃8～危險有不自燃易自燃72～危險有不易自燃710～危險有不自燃不易自燃 62危險有61～危險有不自燃不易自燃5～危險有不自燃不易自燃42～危險有不自燃易自燃41危險有1～危險有不自燃不易自燃　　地溫根據(jù)檢查孔資料，井田恒溫帶深度為30m，℃，～℃/100m。第六節(jié) 存在問題 1 本采區(qū)煤系地層上方絕大部分為新生界松散層覆蓋，其底含砂層厚度大，富水性中等，且大部分與基巖直接接觸，是基巖含水層的重要補給水源，為確保礦井安全生產(chǎn)，在采區(qū)及工作面布置時，必須做好防水煤柱的留設(shè)。2 對于區(qū)內(nèi)斷層，其導、阻水性的認識都尚不清，建議作為導水斷層考慮進行提前探水，以確保礦井安全生產(chǎn)。3 應充分考慮大巷及邊界斷層保護煤柱的留設(shè)。第三章 采區(qū)巷道布置第一節(jié) 首采煤層選擇根據(jù)礦井開拓布局，本井田采用立井、主要石門及分組大巷開拓方式。礦井首先開采條件比較好的東部塊段。礦井按上（771煤層）、中（642煤層）、下（1煤層）3個煤（層）組劃分采區(qū)。由于上、中煤（層）組存在壓茬關(guān)系，為了提高資源回收率，礦井采用下行式開采方式，優(yōu)先考慮開采上煤（層）組。上煤（層）組中771煤層為薄煤層，、均為較穩(wěn)定煤層；8煤層為中厚煤層，為穩(wěn)定煤層。從煤層條件來看，首采8煤層較為合適。由于9煤層與8煤層相距僅12m，9煤層對8煤層的開采存在壓茬關(guān)系，因此設(shè)計把9煤、8煤同時做為首采煤層（9煤層做為8煤層的解放層開采），厚薄煤層搭配開采，既提高了礦井資源回收率。~， ~ Mt/a考慮（含掘進煤）。第二節(jié) 采區(qū)巷道布置1 采區(qū)布置方式考慮到本礦井初期開采范圍內(nèi)上煤（層）組中771煤層層間距較小，傾角較為平緩（一般5176?！?5176。），本設(shè)計確定首采塊段771煤層采用聯(lián)合布置。2．采區(qū)巷道布置東二（9～71）采區(qū)緊靠工業(yè)場地西側(cè)煤柱線，采區(qū)南北走向長度平均約1000m，而東西傾斜寬度約2000m。根據(jù)礦井的開拓布局，采區(qū)巷道宜采用傾斜長壁布置，且傾斜長壁能增大綜采面推進長度，具有初期工程量小、工期短、生產(chǎn)系統(tǒng)簡單等優(yōu)點。因此，本設(shè)計推薦采區(qū)采用走向長壁布置方式，即在工業(yè)場地保護煤柱線內(nèi)（煤柱線作為工作面的停采線）兩翼分別布置一組大巷，順煤層走向方向布置工作面。3．采區(qū)大巷布置（1）采區(qū)大巷數(shù)目本礦井為高瓦斯礦井，地溫較高，為滿足礦井通風和降溫要求，本設(shè)計提出3條大巷布置方案。3條大巷布置即布置1條軌道大巷、1條膠帶機大巷和1條回風大巷；本布置方式的主要優(yōu)點是專巷專用、互不影響、安全可靠；軌道大巷、膠帶機大巷共同進風，可降低膠帶機大巷風速，有利于降低采區(qū)煤塵污染和改善工作面作業(yè)環(huán)境。（2）大巷位置采區(qū)大巷布置在工業(yè)場地西側(cè)保護煤柱線內(nèi)，沿煤柱線布置，9～71煤大巷（上山）沿BF341斷層布置。3條大巷（上山）層位設(shè)計原則上按1巖2煤布置方式，軌道大巷與回風大巷（上山）在不違反安全規(guī)程情況下布置在8煤層和9煤層中。（3）回采巷道布置為了改善采掘接替關(guān)系，提高工作面回采率，防止煤層自然發(fā)火，設(shè)計根據(jù)本礦井的開采技術(shù)條件，結(jié)合國內(nèi)外無煤柱護巷技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，確定8煤回采工作面軌道、膠帶機順槽暫按沿空掘巷方式布置。另外，為保證綜采工作面等長推進，工作面軌道、膠帶機順槽均采用平行布置（即沿中線掘進）。4 巷道掘進(1)國內(nèi)外巷道支護水平現(xiàn)狀美國、澳大利亞等國煤層埋藏較穩(wěn)定，地質(zhì)條件較簡單，煤巷支護均以錨桿為主，其比重高達90%以上。英國1987年以前煤巷支護中金屬支架的比重高達90%以上，1994年錨桿支護的比重卻達到了80%。近幾年，我國錨桿支護技術(shù)發(fā)展很快。到1998年，%。%，%。而錨桿支護技術(shù)發(fā)展較快的龍口、鐵法、兗州、邢臺、平頂山、大同、西山等礦區(qū)，%～100%。煤巷錨網(wǎng)支護是改善煤巷支護狀況的一項先進技術(shù)。國投新集集團花家湖礦井巖石巷道錨噴及錨網(wǎng)噴支護已占其總進尺的90%以上；煤層巷道實現(xiàn)了錨梁網(wǎng)和錨梁網(wǎng)噴支護。(2)煤巷錨網(wǎng)支護的優(yōu)越性1）煤巷錨網(wǎng)支護有利于改善綜采面端頭支護狀況，提高回采效率根據(jù)兗煤集團興隆莊煤礦實踐經(jīng)驗，該礦1997年錨網(wǎng)巷道僅有50多米，1998年突破9600m。煤巷錨網(wǎng)支護的推廣簡化了工作面端頭支護方式，減少了人員配置，降低了勞動強度。工作面實行錨網(wǎng)支護后，每個采煤隊可減少維護人員20～30人，采煤機端頭換向時間可縮短一半，為綜采面實現(xiàn)高產(chǎn)高效奠定了基礎(chǔ)，目前該礦煤巷錨網(wǎng)支護率已達100%。2）煤巷錨網(wǎng)支護有利于提高煤巷掘進速度和掘進效率，有利于提高工作面單產(chǎn)根據(jù)平頂山六礦統(tǒng)計，由于大量采用錨網(wǎng)支護，大大減輕了工人搬運型鋼及架棚的勞動強度，掘進綜合單進由1992年的199m/月到1997年241m/月，月平均提高42m。1997年，該礦掘進二隊創(chuàng)出月單進535m的水平。隨著掘進速度的提高，全員掘進效率提高65%，掘進在冊人員減少580人。張集煤礦在131煤層順槽中采用錨網(wǎng)支護，掘進速度達到700m/月以上。新集劉莊礦井131煤層順槽中采用錨網(wǎng)支護，掘進速度達到700m/月以上。3）煤巷錨網(wǎng)支護具有顯著的經(jīng)濟效益據(jù)統(tǒng)計，兗煤集團興隆莊煤礦、淮南礦業(yè)集團謝橋煤礦、平頂山六礦等采用錨網(wǎng)支護比架柵支護每米節(jié)約費用分別為870、1200和1400元；邢臺礦特厚煤層采用錨網(wǎng)支護，煤巷支護成本下降20%。綜上分析，煤巷錨網(wǎng)支護具有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟效益，是實現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效的重要措施之一。(3)巷道支護方式的確定根據(jù)目前國內(nèi)巷道支護的成功經(jīng)驗和鄰近礦井巷道支護現(xiàn)狀，并結(jié)合巷道支護技術(shù)的發(fā)展趨勢，設(shè)計確定本礦井巖巷支護以錨噴為主，局部采用錨噴加U型棚復合支護；對于井底車場巷道，則采用錨噴加砼碹復合支護；順槽采用錨梁網(wǎng)加錨索支護；對于服務(wù)年限較長的煤層大巷、上山以錨梁網(wǎng)加錨索支護為主、局部采用錨網(wǎng)加U型棚復合支護。(4)巷道斷面的確定巷道斷面除滿足通風、運輸、行人和敷設(shè)管線的要求外，一般煤層巷道還根據(jù)鄰近礦井的生產(chǎn)經(jīng)驗考慮5～10%左右的收縮率。井筒和煤倉采用圓形斷面，開切眼采用梯形棚，順槽采用錨梁網(wǎng)加錨索矩形或梯形斷面，其它巷道采用直墻半圓拱斷面。對于局部過斷層帶巷道和井底車場較大硐室結(jié)合巖性條件，考慮采用全封閉馬蹄形斷面。(4)掘進工作面數(shù)目根據(jù)開拓布置及采掘正常接替的要求，按照“以采促掘、以掘保采、采掘并舉、掘進先行”的原則，通過采、掘排隊，本設(shè)計確定礦井初期裝備9個掘進工作面。其中煤巷綜掘工作面2個，煤巷普掘工作面2個，巖巷機械化作業(yè)線2個，巖巷普掘工作面3個。采掘面頭比為1：。(5)掘進工作面機械配備1）煤巷綜掘工作面：主要配備S100型煤巷掘進機，ES650型掘進轉(zhuǎn)載機以及SJ80型可伸縮膠帶輸送機，并配備FDⅡ№。2）煤巷普掘工作面：主要配備SKZ15型煤電鉆、ZMZ540型裝煤機以及局扇、噴漿設(shè)備等。3）巖巷機械化作業(yè)線：主要配備進口LH1400型掘進機、ZCD75型側(cè)卸式裝巖機、ZY24型氣腿式鑿巖機以及局扇、噴漿設(shè)備等。4）巖巷普掘工作面：主要配備ZY24型氣腿式鑿巖機、P60B型耙斗裝巖機以及局扇、噴漿設(shè)備等。第四章 采煤方法第一節(jié) 采煤方法的選擇一 采煤機械化發(fā)展現(xiàn)狀近年來，隨著世界煤炭技術(shù)的不斷發(fā)展，我國綜合機械化采煤技術(shù)也提高較快，生產(chǎn)技術(shù)和管理經(jīng)驗日趨成熟，%%。我國潞安、晉城礦務(wù)局綜采機械化程度達到100%。兗州礦業(yè)（集團）的南屯、興隆莊、鮑店、東灘、濟寧二號井、濟寧三號井等6對礦井綜采機械化程度均達到100%?；茨系V區(qū)謝橋礦井和張集礦井綜合機械化開采程度亦達100%。新集礦區(qū)新集礦井和花家湖礦井綜合機械化開采程度亦達到100%。綜合以上分析，根據(jù)本井田的煤層開采條件，并結(jié)合當前煤炭生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和新集礦區(qū)的綜采實踐經(jīng)驗，本采區(qū)選擇以綜采為主的采煤工藝。二 采煤方法（1）國內(nèi)采煤方法發(fā)展現(xiàn)狀本礦井煤層均屬緩傾斜煤層。目前，我國對緩傾斜煤層的開采主要采用走向長壁和傾斜長壁兩種采煤方法，其工作面產(chǎn)量分別占總產(chǎn)量的88%和12%。由此可以看出，走向長壁采煤法應用更為普遍，開采技術(shù)也更成熟。而傾斜長壁采煤法通過在大同、兗州、雞西、淮南等24個礦區(qū)、100多個礦井采用，取得了較好的經(jīng)濟效果，積累了豐富的開采經(jīng)驗，現(xiàn)正在條件適宜的地區(qū)推廣使用。根據(jù)大同燕子山礦（）對2種采煤方法的比較結(jié)果，在通常情況下，傾斜長壁與走向長壁布置相比，礦井初期巷道工程量可減少4%，%，%，經(jīng)濟效益非常顯著；且采區(qū)內(nèi)部系統(tǒng)簡單，運輸環(huán)節(jié)少。關(guān)于傾斜長壁工作面順槽輔助運輸問題，目前已有較為有效的解決辦法，如張集礦井采用順槽連續(xù)牽引車，兗州濟三礦井采用無軌膠輪車運輸，實踐效果均較理想。因此，在條件適宜的煤層中應優(yōu)先考慮采用傾斜長壁采煤法。（2）傾斜長壁開采適用條件及存在的問題我國傾斜長壁采煤法多用于開采傾角12176。以下的緩傾斜煤層。近年來，部分礦區(qū)在12176。以上煤層中也開始使用。傾斜長壁綜采工藝系統(tǒng)可靠性的高低，受地質(zhì)條件及工作面參數(shù)影響很大，尤其是煤層傾角大小直接決定能否保證工作面采、裝、運、支等工序正常進行。當煤層傾角較小時，其工藝特點與走向長壁相差不大；但隨著煤層傾角的增大，綜采支架等設(shè)備穩(wěn)定性變差，尤其是俯斜開采時采煤機裝煤效果較差，系統(tǒng)故障率高，可靠性下降，從而給開采帶來一定困難。雞西礦務(wù)局自70年代末開始，先后在不同地質(zhì)條件下的煤層中采用傾斜長壁式開采，其中煤層傾角小于12176。的工作面占62%，煤層傾角在12176?！?7176。的工作面占30%，大于17176。的工作面占8%。根據(jù)該局50個傾斜長壁面的統(tǒng)計分析，傾斜長壁工作面工藝系統(tǒng)有效度和工作面產(chǎn)量隨著煤層傾角加大而呈下降趨勢。當煤層傾角在12176。以下時，系統(tǒng)有效度和工作面產(chǎn)量下降幅度較緩；當煤層傾角在12176?！?7176。時，系統(tǒng)有效度和工作面產(chǎn)量下降速度加快。當煤層傾角大于17176。時，系統(tǒng)有效度和工作面產(chǎn)量急劇下降，說明系統(tǒng)各環(huán)節(jié)故障率明顯上升，設(shè)備損壞較為嚴重，產(chǎn)量遞減幅度大。上述開采實踐表明，當煤層傾角小于12176。、條件適宜、工作面連續(xù)推進長度能滿足要求時，應優(yōu)先采用傾斜長壁采煤法；對于12176?！?7176。的煤層，是否采用傾斜長壁開采，應結(jié)合礦區(qū)開采經(jīng)驗、煤層賦存條件、以及對工作面采、運、支設(shè)備是否有可靠的技術(shù)措施等綜合考慮，合理確定。（3）采煤方法選擇本井田煤層傾角平緩，煤層傾角一般5176?！?176。，采煤方法選擇走向長壁和傾斜長壁在技術(shù)上都是可行的，根據(jù)礦井的開拓布置，本設(shè)計采用以傾斜長壁為主的采煤方法，全部冒落法管理頂板。三 工作面主要技術(shù)參數(shù)的確定1 工作面長度隨著綜合機械化裝備和生產(chǎn)管理水平的提高，國內(nèi)外回采工作面長度也在不斷加長。如美國二十英里、恩梅諾爾德、坎布蘭德煤礦綜采面長度分別達到256m、305m和287m。國內(nèi)近幾年投產(chǎn)、在建和新設(shè)計的大型礦井工作面長度多在200m以上。如兗州礦業(yè)集團興隆莊、東灘、濟寧二號、濟寧三號井綜采工作面長度分別達到300m、227m、227m和213m?；茨系V業(yè)集團謝橋和張集礦井工作面長度也達到220m左右。根據(jù)本采區(qū)煤層開采條件和目前國內(nèi)外工作面長度的發(fā)展趨勢，本采區(qū)主采煤層工作面長度為200～3000m。首采9煤和8煤工作面長度取300m。2 工作面年推進度目前美國產(chǎn)量較高的綜采工作面年推進度已達到5000～7000m；、面長238m、采用進口大采高綜采設(shè)備條件下，工作面年推進度達到6000m以上。兗州礦區(qū)東灘、濟寧二號、濟寧三號礦井2001年5月份在工作面長度為227～188m，～，采用綜放工藝開采條件下，工作面月推進度已達256～289m?；茨蠌埣V井在面長220m、采用國產(chǎn)大采高綜采設(shè)備條件下，工作面年推進度已達到2200～2800m。本采區(qū)綜采工作面配備高強度支撐掩護式液壓支架和SL300型采煤機，其它裝備也采用具有國內(nèi)先進水平的綜采配套設(shè)備。工作面實行3班采煤，1班檢修；按采煤班每班割煤4～5刀，～，年工作日按330天計算，綜采工作面年推進度也可達到2851～3564m?？紤]到新集礦區(qū)目前生產(chǎn)實際和今后煤炭科學技術(shù)的發(fā)展，并結(jié)合本井田主采煤層厚度、頂?shù)装鍘r性、工作面裝備水平等因素，本設(shè)計確定主采煤層采用綜采一次采全高的中厚煤層年推進度按2500～3000m考慮，采用薄煤層綜采的薄煤層年推進度按3000～3500m考慮，采用綜采放頂煤的厚煤層年推進度按2100～2300m考慮。3 工作面單產(chǎn)工作面單產(chǎn)水平主要取決于煤層賦存條件、開采技術(shù)條件、工作面裝備水平以及管理水平。為合理確定工作面單產(chǎn)，從以下幾個方面對工作面單產(chǎn)水平進行分析和預測。（1）國際先進綜采工作面單產(chǎn)水平近年來，美國長壁綜采技術(shù)以驚人的速度發(fā)展，成為目前世界上綜采技術(shù)最先進、單產(chǎn)水平最高的國家。19